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果园植保装备现状与趋势分析
1
作者 王金星 虞得斌 +2 位作者 刘国钊 张宏建 王光明 《农机化研究》 北大核心 2026年第3期284-291,共8页
针对果园植保作业效率低,迫切需要机械化作业以实现节本增效的问题,对近年来国内外果园植保装备的研究进展进行归纳总结,以探明其现状与趋势。首先,从关键元器件、变量植保、机器视觉和自动导航4个角度对果园植保装备的研究现状进行梳理... 针对果园植保作业效率低,迫切需要机械化作业以实现节本增效的问题,对近年来国内外果园植保装备的研究进展进行归纳总结,以探明其现状与趋势。首先,从关键元器件、变量植保、机器视觉和自动导航4个角度对果园植保装备的研究现状进行梳理;其次,从精准施药、无人化作业、地空协同作业和综合防治4个方面对果园植保装备的技术发展趋势进行分析;最后,在总结前人研究的基础上对果园植保装备的未来发展进行展望,以期为果园植保装备的后续发展与产业化提供重要参考。 展开更多
关键词 果园植保 植保装备 精准施药 精准识别 自动导航 综合防治
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香蕉冠层结构特征下无人机施药雾滴沉积规律研究
2
作者 王娟 高振 +3 位作者 王树昌 林韶明 吉天鹏 张宇航 《农业机械学报》 北大核心 2026年第3期153-163,共11页
随着植保无人机在热带果树施药中普及,香蕉叶片宽大、层叠等结构特点导致的雾滴沉积不均、药剂利用率低等问题凸显。为优化施药参数,以营养生长期至生殖生长期香蕉为研究对象,采用多旋翼无人机开展正交设计田间试验,以飞行高度、速度及... 随着植保无人机在热带果树施药中普及,香蕉叶片宽大、层叠等结构特点导致的雾滴沉积不均、药剂利用率低等问题凸显。为优化施药参数,以营养生长期至生殖生长期香蕉为研究对象,采用多旋翼无人机开展正交设计田间试验,以飞行高度、速度及雾滴粒径为关键因素,结合冠层垂直分层与叶片水平分区,解析参数对雾滴沉积的影响规律。结果显示:3个因素对香蕉冠层上、中、下3层叶片正面沉积量均有显著影响(P<0.05),对反面沉积的影响随冠层层次差异明显,且对正面调控作用强于反面;同时3个因素对地面流失率影响极显著(P<0.001)。基于流失率分级控制目标,提出两类优化参数:30%~45%流失率对应较低飞行高度(2 m)、中低速飞行速度(1.5、2.5 m/s)及中到大粒径雾滴(230、310μm);10%~30%流失率则选用较高飞行高度(3、4 m)。本研究明确了施药参数与雾滴沉积、药剂流失的关联规律,为香蕉无人机精准施药提供量化依据,也为热带大叶果树雾滴分布机理研究提供技术支撑。 展开更多
关键词 香蕉 植保无人机 雾滴沉积 沉积均匀性 地面流失率 正交试验
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割台前置式果园除草机器人设计与试验
3
作者 施印炎 徐浪涛 +6 位作者 汪小旵 黄薛凯 王磊 郑恩来 王博炜 袁明华 沈成 《农业工程学报》 北大核心 2026年第2期81-93,共13页
针对果园化学除草破坏土壤生态系统、影响果树健康与果品质量,长期使用易使杂草产生抗药性,严重制约果园可持续发展的问题,该研究提出一种适用于果园机械除草的割台前置式果园除草机器人。结合果园作业环境与割草作业要求,设计了增程式... 针对果园化学除草破坏土壤生态系统、影响果树健康与果品质量,长期使用易使杂草产生抗药性,严重制约果园可持续发展的问题,该研究提出一种适用于果园机械除草的割台前置式果园除草机器人。结合果园作业环境与割草作业要求,设计了增程式混合动力驱动系统、履带行走系统、除草电机过载保护系统等。通过运动学和动力学分析,对割刀参数进行优化以提升作业效率与稳定性。利用虚拟样机技术与EDEM离散元法,构建基于Bonding V2粘结颗粒模型的杂草、土壤、刀具的多相耦合仿真模型。运用Design Expert软件设计了三因素三水平正交试验,结合响应面优化分析,探究不同刀片排列方式、割刀转速及刀轴高度及其交互作用对漏割率的影响,建立漏割率回归模型。仿真结果显示,当刀片采用双螺旋排列,转速为2286.246 r/min,割刀轴高度为189.823 mm时,除草效果最优,预测漏割率仅为4.154%。进行田间试验对设计的有效性与仿真优化结果进行验证,在圆整优化参数组合下,机器人实际除草漏割率为4.77%,与仿真预测值接近;割茬高度稳定性系数大于90%,割幅利用系数均值高于90%。割台前置式果园除草机器人采用Y型甩刀切割方式,对土壤扰动小,能有效保护表层结构;具备除草电机智能过载保护功能,有效降低除草电机因过载发生故障的概率;履带底盘适应复杂地形,增程系统续航能力达8~12 h,在作业性能和除草效率上表现优异,可为解决果园化学除草难题提供高效环保的机械化方案,可为果园除草装备的进一步优化与应用提供理论支撑。 展开更多
关键词 果园 除草 前置割台 仿真分析 漏割率 性能试验
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超声多角度组合果树冠层体积探测系统的设计与试验
4
作者 刘雨鑫 张云龙 +4 位作者 吴建国 郑康 杨硕 秦向阳 王秀 《农机化研究》 北大核心 2026年第4期197-205,共9页
针对目前我国果树冠层体积在线探测系统实际使用价格高、适应性差、难以满足精准施药需求的问题,本研究提出了一种基于超声波传感器的冠层体积快速探测方法。通过结合树冠高度调整超声波发射角度,获取不同高度下果树冠体直径;采用椭圆... 针对目前我国果树冠层体积在线探测系统实际使用价格高、适应性差、难以满足精准施药需求的问题,本研究提出了一种基于超声波传感器的冠层体积快速探测方法。通过结合树冠高度调整超声波发射角度,获取不同高度下果树冠体直径;采用椭圆法、网格法获取对应高度截面积,通过分层体积累加方法快速获得冠层体积。试验使用4款国产超声传感器对不同直径的4个PVC靶标进行精准探测,并开展了特性分析,结果表明4种传感器都具有较好的线性探测性能。其中,超声传感器UBX400-GM30-D1-H5型号在50 mm靶标检测中较UM4000-SR55-AI-VC型号性能提升33%,可以实现冠层覆盖情况下的精准测定。开展了0.2、0.8、1.0、1.2、1.4 m/s等5个车速下的果树冠层体积探测精度田间试验,结果表明:网格法和椭圆法冠层体积探测平均误差分别为(4.14±0.01)%和(5.77±0.02)%;随着采样速度的增加,探测精度没有显著差异,设计的冠层体积探测系统具有较好的稳定性和冠层体积探测精度。本研究为果树对靶精准施药低成本推广提供了技术支撑。 展开更多
关键词 果树冠层体积 生物量探测 超声多角度组合 对靶施药
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智慧农业太阳能驱鸟捕虫装置的实验研究
5
作者 刘经源 万星月 +1 位作者 李媛 王玲 《数字农业与智能农机》 2026年第1期48-50,共3页
为解决水稻规模化种植中鸟害虫害突出、传统防控低效且易造成污染的问题,设计了太阳能驱鸟捕虫装置,并围绕其结构、使用流程、装置特点及黑光灯模拟实验展开分析。该装置由含太阳能板、摄像头的壳体、带气缸的升降机构、捕虫机构、驱鸟... 为解决水稻规模化种植中鸟害虫害突出、传统防控低效且易造成污染的问题,设计了太阳能驱鸟捕虫装置,并围绕其结构、使用流程、装置特点及黑光灯模拟实验展开分析。该装置由含太阳能板、摄像头的壳体、带气缸的升降机构、捕虫机构、驱鸟机构组成,白天驱鸟杆与蜂鸣器协同驱鸟,夜晚则调节黑光灯捕虫。实验结果显示,害虫捕捉量随黑光灯波长的变化呈先增后减的趋势,最优波长为360 nm。该装置显著提升农田驱鸟捕虫效率,具备良好的实用性与发展潜力,对推动智慧农业产业升级具有积极意义。 展开更多
关键词 驱鸟捕虫装置 太阳能 灯光波长 智慧农业
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自走式喷杆喷雾机喷雾沉积特性试验研究 被引量：1
6
作者 朱兴业 赵莹 +2 位作者 李向阳 钱兆 刘俊萍 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第1期94-100,共7页
为了探究各因素对喷杆喷雾机喷雾沉积的影响规律,进一步提高自走式喷杆喷雾机的作业效率,使用Box-Behnken响应面法,分析并得到前进速度v、工作高度h和喷雾压力p等影响因素与喷雾沉积特性的数学模型,根据回归分析结果得出各影响因素对喷... 为了探究各因素对喷杆喷雾机喷雾沉积的影响规律,进一步提高自走式喷杆喷雾机的作业效率,使用Box-Behnken响应面法,分析并得到前进速度v、工作高度h和喷雾压力p等影响因素与喷雾沉积特性的数学模型,根据回归分析结果得出各影响因素对喷雾沉积特性的影响程度以及喷雾机最佳工作参数.结果表明:前进速度、工作高度和喷雾压力均对喷雾沉积特性有显著影响,影响程度按因素排序由大到小为喷雾压力,工作高度,前进速度.单位面积雾滴沉积量均值与前进速度和喷头工作高度成负相关,与喷雾压力成正相关.沉积量变异系数与喷雾压力成负相关,与前进速度成正相关,与工作高度的增加呈先减小后增大的趋势,这说明在工作高度一定的情况下,增大喷雾压力或者减小前进速度可以有效提高喷雾机的雾滴沉积均匀性. 展开更多
关键词 自走式喷杆喷雾机 前进速度 工作高度 喷雾压力 雾滴沉积
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秸秆深还机开沟覆土铲设计与试验 被引量：2
7
作者 王瑞丽 孟繁博文 +4 位作者 王正清 李德帅 曲梦成 白雪吟 范昊明 《沈阳农业大学学报》 北大核心 2025年第3期106-115,共10页
[目的]针对现有秸秆深埋还田机开沟覆土部件结构复杂、开沟后无法进行自动覆土、功率消耗较高等问题,设计一种自动开沟覆土铲。[方法]通过理论分析确定秸秆深埋还田机开沟覆土铲的主要结构参数。以铲尖入土角、铲体幅宽和耕作速度为关... [目的]针对现有秸秆深埋还田机开沟覆土部件结构复杂、开沟后无法进行自动覆土、功率消耗较高等问题,设计一种自动开沟覆土铲。[方法]通过理论分析确定秸秆深埋还田机开沟覆土铲的主要结构参数。以铲尖入土角、铲体幅宽和耕作速度为关键试验因素,采用离散元软件进行仿真分析,探究3个试验因素对耕作阻力和覆土率的影响。通过多因素试验分析各因素交互项对开沟覆土铲耕作阻力和自动覆土率的影响。通过仿真试验分析确定3个因素的最优范围,以及耕作阻力最小、覆土率最高时3个因素的较优水平组合。[结果]仿真结果表明开沟覆土铲的较优参数为铲尖入土角24°、铲体幅宽420 mm、耕作速度1.48 m·s^(-1),此时耕作阻力为2 875 N,自动覆土率为87.76%。[结论]根据仿真结果的较优参数组合进行的秸秆深埋还田机开沟覆土铲的设计和田间性能试验得出,开沟覆土铲开沟深度稳定性为98.84%,开沟宽度一致性为96.35%,自动覆土率为86.47%,耕作阻力为2 856 N。仿真试验结果和田间试验结果符合设计要求。 展开更多
关键词 秸秆深还机 开沟覆土铲 作业效果 参数优化
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农业产业结构优化对农业全要素生产率的影响研究 被引量：1
8
作者 李红 万丽霞 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第8期288-295,304,共9页
为深入探究农业产业结构变动对农业生产要素配置影响的作用机制以及对农业全要素生产率的作用程度,基于我国2005—2021年30个省(自治区、直辖市)的面板数据,运用DEA—Malmquist指数法测算农业全要素生产率及其分解指数,分析我国农业全... 为深入探究农业产业结构变动对农业生产要素配置影响的作用机制以及对农业全要素生产率的作用程度,基于我国2005—2021年30个省(自治区、直辖市)的面板数据,运用DEA—Malmquist指数法测算农业全要素生产率及其分解指数,分析我国农业全要素生产率时间演进趋势及县域差异,进一步结合基准线性回归模型,探究农业产业结构优化与农业全要素生产率之间的作用关系。结果表明:我国农业全要素生产率整体呈现增长态势,其动力源泉主要依靠农业技术进步;各省(自治区、直辖市)农业全要素生产率增长与全国趋势基本一致,纯技术效率和规模效率对农业全要素生产率的增幅作用存在差异;农业产业结构高级化、合理化、生态化均对农业全要素生产率存在显著的抑制作用,其每增加1个单位,农业全要素生产率则分别减少0.26、0.22和0.43个单位。因此,应持续推进农业技术进步,提升农村人力资本,增强规模效率潜能,因地制宜施策,促进农业资源配置和要素合理流动,进而推动农业实现可持续和绿色发展。 展开更多
关键词 农业产业结构 全要素生产率 DEA—Malmquist模型 基准回归
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实时在线药液自动配比系统的设计与台架试验
9
作者 马少辉 曹琦 +2 位作者 牛顿 何义川 朱霞 《甘肃农业大学学报》 北大核心 2025年第6期327-333,共7页
【目的】提高传统植保喷雾机械农药-清水配比的精度,降低劳动强度,减少配比作业过程中毒事件的发生。【方法】设计了1套基于PLC控制的实时在线农药-清水配比系统,主要由柱塞泵、流量计、射流器、混合器、控制柜、步进蠕动泵等组成;对不... 【目的】提高传统植保喷雾机械农药-清水配比的精度,降低劳动强度,减少配比作业过程中毒事件的发生。【方法】设计了1套基于PLC控制的实时在线农药-清水配比系统,主要由柱塞泵、流量计、射流器、混合器、控制柜、步进蠕动泵等组成;对不同脉冲周期下的管路流量进行了测定与曲线拟合,进行了台架试验。【结果】步进驱动器脉冲周期与管路流量成反比关系,流量在25~100 mL/min,100~425 mL/min时,数据采集间隔为5μs和1μs为佳;浓度配比模块化处理后拟合度在0.94~0.97;在药液质量百分浓度0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%、0.35%、0.40%、0.45%、0.50%台架试验时,误差在±0.01%以内。【结论】基于PLC控制的通过流量计在线检测管路清水的流量,控制步进蠕动泵转动速度将农药泵入射流器内,与清水在管路、混合器内混合,实现实时在线药液配比的技术方案可行,能够满足实际生产中农药-清水配比精度要求。 展开更多
关键词 植保机械 在线 药液配比 设计 台架试验
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园艺剩余物粉碎物料发酵罐设计与试验
10
作者 刘德军 高亚男 +1 位作者 董译隆 王俊潇 《沈阳农业大学学报》 北大核心 2025年第4期75-82,共8页
[目的]为了解决大量的园艺剩余物被随意丢弃或焚烧,造成资源浪费和环境污染等问题,实现北方寒冷地区全天候条件下的迅速升温发酵,获得有机肥料。[方法]利用三维设计软件对园艺剩余物发酵罐进行整体结构设计和关键部件选型。以马铃薯茎... [目的]为了解决大量的园艺剩余物被随意丢弃或焚烧,造成资源浪费和环境污染等问题,实现北方寒冷地区全天候条件下的迅速升温发酵,获得有机肥料。[方法]利用三维设计软件对园艺剩余物发酵罐进行整体结构设计和关键部件选型。以马铃薯茎叶粉碎物料为例,进行泊松比、密度、剪切模量等离散元仿真参数测定,以搅拌转速、搅拌叶片安装角度、搅拌叶片个数为试验因素,以物料搅拌均匀度系数为试验指标,进行了离散元仿真试验和响应面分析。[结果]在搅拌转速30 r·min^(-1)、搅拌叶片安装角度45°、搅拌叶片个数9个情况下获得的平均搅拌均匀度系数为0.13。根据仿真结果的较优参数进行样机制作和发酵试验,对发酵完成的有机肥料按照NY525-2021标准进行检测:有机质质量分数68.7%、总养分6.3%、pH值7.2、种子发芽指数82.3%,发酵腐熟后的有机肥各项指标均达到标准,设计的发酵罐使鲜湿类园艺剩余物发酵时间缩短为7.5 d。[结论]该研究为相关机械设备的研制与生产提供参考,对园艺剩余物的资源开发利用具有重要意义。 展开更多
关键词 园艺剩余物 发酵罐 有氧发酵 有机肥 农业资源利用
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面向边缘计算的水稻病害检测方法与装置研究 被引量：1
11
作者 周成 陈章彬 +3 位作者 杜雅刚 房欣 姚立立 周曹航 《农业机械学报》 北大核心 2025年第4期353-362,共10页
针对自然环境下水稻病害检测准确性与效率不高等问题,本文提出一种改进YOLO v5s的轻量化检测模型YOLO-RD,并将其部署至边缘计算设备,设计便携式检测装置,实现水稻病害快速检测。通过引入GhostNet网络减少计算量和参数量。结合轻量级注... 针对自然环境下水稻病害检测准确性与效率不高等问题,本文提出一种改进YOLO v5s的轻量化检测模型YOLO-RD,并将其部署至边缘计算设备,设计便携式检测装置,实现水稻病害快速检测。通过引入GhostNet网络减少计算量和参数量。结合轻量级注意力机制Shuffle Attention和动态检测头DyHead(Dynamic head),增强模型对水稻病害图像的特征提取和自适应检测能力。使用Shape-IoU替代CIoU损失函数,提升自然环境下检测精度。试验结果表明,YOLO-RD模型在平均精度均值(mean Average Precision,mAP)达到94.2%的同时,大幅降低计算复杂度和参数量,具有良好的轻量化效果,与基准模型相比计算量、参数量和内存占用量分别减少44.4%、43.2%和41.3%。与YOLO 11n、YOLO v8n和YOLO v5n等目标检测模型对比,本模型检测效果最佳。将模型在树莓派4B边缘计算设备上部署,单幅图像检测时间为1.97 s,满足实际应用需求,可为水稻病害智能化检测提供高效可行的解决方案。 展开更多
关键词 水稻病害 检测 YOLO v5s模型 边缘计算 轻量化 树莓派4B
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自走式植保机动力分配工况系统的设计 被引量：1
12
作者 王君明 张作伟 +3 位作者 龚元峰 吴云志 高伟周 胡新宇 《农机化研究》 北大核心 2025年第7期262-270,共9页
为了自走式植保机动力分配控制系统能够实时监测车轮工况和采集工况参数,设计了基于车轮转速的动力分配控制系统。首先,搭建了硬件系统平台,硬件系统包含信号检测、中央控制、控制执行3个模块;其次,对软件系统进行设计开发,包括对下位机... 为了自走式植保机动力分配控制系统能够实时监测车轮工况和采集工况参数,设计了基于车轮转速的动力分配控制系统。首先,搭建了硬件系统平台,硬件系统包含信号检测、中央控制、控制执行3个模块;其次,对软件系统进行设计开发,包括对下位机PLC程序开发和上位机VC++人机界面开发。研究结果表明:通过串口通讯方式对PC-PLC之间进行数据传输,从而实现车轮转速、刹车状态的工况数据监控和数据采集功能,为自走式植保机的实车试验奠定了基础。 展开更多
关键词 自走式植保机 动力分配 工况监控 上位机 下位机
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激光除草机器人关键技术与展望 被引量：4
13
作者 余忠义 王洪宇 +3 位作者 何雄奎 赵磊 王媛媛 孙海 《智慧农业(中英文)》 2025年第2期132-145,共14页
[目的/意义]农田草害制约着作物种植生产的质量和产量,激光除草技术作为一种生态环保防控田间杂草革新方法,具有环保、高效、灵活和自动化特点,可以很好地减少人力需求,降低化学药剂用量和污染,极大地缓解农田劳动力短缺、作物减产压力... [目的/意义]农田草害制约着作物种植生产的质量和产量,激光除草技术作为一种生态环保防控田间杂草革新方法,具有环保、高效、灵活和自动化特点,可以很好地减少人力需求,降低化学药剂用量和污染,极大地缓解农田劳动力短缺、作物减产压力,在生态环境保护方面具有重要意义。[进展]首先介绍了激光除草技术的研究背景,概述了激光除草技术体系和作业系统,围绕激光除草机器人关键技术展开论述和讨论,涵盖杂草自动识别定位技术、机器人导航与路径规划、除草执行机构控制技术,以及整机研制等进展。最后结合国内外激光除草机器人的发展现状,综述了激光除草机器人发展目前存在的问题及未来趋势。[结论/展望]激光除草属于精密的智能化除草方式,是目前国内外学者研究和开发智慧农业关键技术和装备的研究热点,并取得了一系列成果,促进了除草机器人田间实际应用和推广示范。结合不同地区田间草害,未来还应开展大量的激光除草室内外杂草实验研究,以进一步验证激光田间除草的技术可行性并获取准确的激光能耗、效率和效益等数据,为激光除草的装备技术研发与应用提供支持。 展开更多
关键词 激光除草 技术原理 智能系统 识别定位 执行控制 激光除草机器人
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变量喷雾均匀性的雾量调节设计与试验
14
作者 张峰菱 马杨 +3 位作者 陈行政 柯超 王鹏 刘军 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第5期169-176,共8页
当前农药变量喷雾技术已考虑到单株作物的个体差异和区域内分布密度的变化,可有效提升农药的利用率。然而,这种技术主要集中于连续喷雾,尚未充分解决喷洒区域及其范围内的喷雾均匀性问题。针对此问题,设计一种基于幅宽调控与流量调整相... 当前农药变量喷雾技术已考虑到单株作物的个体差异和区域内分布密度的变化,可有效提升农药的利用率。然而,这种技术主要集中于连续喷雾,尚未充分解决喷洒区域及其范围内的喷雾均匀性问题。针对此问题,设计一种基于幅宽调控与流量调整相结合的离散型变量喷雾控制方法。通过摄像头采集目标图像信息,得到目标喷洒区域半径和位置信息,根据此信息控制喷药泵电机的电压,从而调整喷雾压力,并结合喷头高度调节,实现喷雾幅宽的调整,进而实现喷洒区域内雾量均匀性的调节。为验证方法的可行性,搭建变量喷雾台架试验台。台架试验结果显示,采用幅宽调整和流量调控相结合的离散调节方式,雾量分布的变异系数为16.9293%,显著优于单一调控方式的23.7640%,表明变量喷雾技术能有效改善喷洒区域内的雾量分布均匀性。为进一步验证方法的实用性,开展以蚕豆植株为试验对象的田间试验。田间试验表明,在一定范围内改变直流电机占空比、调整喷雾压力可提高喷雾分布均匀性,当喷雾压力达到0.5 MPa时,雾滴平均覆盖率为29.67%,沉积率为23.6%,符合预期效果。 展开更多
关键词 变量喷雾 分布均匀性 目标喷洒区域 幅宽 流量
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果园植保机械的研究现状与发展趋势 被引量：2
15
作者 刘晓瑜 何义川 +3 位作者 汤智辉 沈帅 张超 张宗伟 《现代农业装备》 2025年第2期25-33,共9页
果园种植生产过程中,病虫害的预防与控制是提高果品品质和产量的重要因素,采用精准施药技术能够有效预防病虫害以及减少药液对环境的污染。我国的果园机械化发展正处于一个加速成长的关键阶段,将农机与农艺进行有效的整合,不仅是实现果... 果园种植生产过程中,病虫害的预防与控制是提高果品品质和产量的重要因素,采用精准施药技术能够有效预防病虫害以及减少药液对环境的污染。我国的果园机械化发展正处于一个加速成长的关键阶段,将农机与农艺进行有效的整合,不仅是实现果园植保机械化进程的关键,也是推动先进适宜农业技术广泛应用的必由之路。通过分析国内外植保机械的发展现状,对当前现有的果园植保机械进行归纳和总结,指出使用过程中的问题,阐述了关键技术,并分析其优缺点,为果园植保装备的发展提供参考。 展开更多
关键词 果园植保 喷雾机 精准施药 变量施药
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水平棚架式葡萄园固定管道喷雾装置设计与试验
16
作者 唐秀英 王鲁敏 +4 位作者 尹志勤 程斌 杨琳琳 张毅杰 包立 《农机化研究》 北大核心 2025年第12期202-209,共8页
针对云南地区水平棚架式葡萄园植保喷雾作业机械化水平低、人工作业效率低且劳动强度大等问题,设计了适用于水平棚架式葡萄园的固定管道喷雾装置。为了探究其最佳喷雾时间、喷头孔径参数和固定管道喷雾装置对微域环境温湿度的影响,在大... 针对云南地区水平棚架式葡萄园植保喷雾作业机械化水平低、人工作业效率低且劳动强度大等问题,设计了适用于水平棚架式葡萄园的固定管道喷雾装置。为了探究其最佳喷雾时间、喷头孔径参数和固定管道喷雾装置对微域环境温湿度的影响,在大理宾川富鑫农产品开发有限责任公司的水平棚架式葡萄园内进行了田间试验研究。试验结果表明:(1)喷雾时间8~13 s过程中,雾滴覆盖率提升最高,其中提升最大的是上冠层远喷头侧采样点,相比8秒时提升了70%;喷雾时间为13 s时,雾滴在冠层各采样点的覆盖率均大于33%,满足JB/T 9782—2014《植保机械通用试验方法》要求,建议植保喷雾时间选择13 s。(2)使用4号喷头喷雾时,各采样点雾滴沉积量均值最高(17.78μL/cm^(2)),雾滴沉积量变异系数最小(17.47%),雾滴可有效、均匀地沉积在叶片上,建议植保作业使用4号喷头。(3)喷雾过程中,葡萄园微域环境温湿度变化明显,喷雾时间在100~120 s之间时温湿度变化幅度最大,温度下降了1.3℃,相对湿度提高了5%,建议降温加湿喷雾时间不超过120 s。研究成果为水平棚架式葡萄园植保喷雾作业提供了新的方法,并为以后大规模推广应用提供了参考依据。 展开更多
关键词 葡萄园 管道喷雾 水平棚架式 微域环境
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高地隙喷雾机全液压多轮转向控制系统设计与试验
17
作者 傅梁起 王龙龙 +3 位作者 毛恩荣 宋正河 李臻 李平 《农业机械学报》 北大核心 2025年第10期746-757,共12页
针对高地隙自走式喷雾机大型化易导致转向不便、易碾压作物等问题,设计了一种可实现四轮转向与蟹行的全液压负载敏感型多轮转向控制系统。其中前轮转向液压缸无杆腔串联,并接入可自行补油或卸油的补偿油路,后轮各转向液压缸独立运动,以... 针对高地隙自走式喷雾机大型化易导致转向不便、易碾压作物等问题,设计了一种可实现四轮转向与蟹行的全液压负载敏感型多轮转向控制系统。其中前轮转向液压缸无杆腔串联,并接入可自行补油或卸油的补偿油路,后轮各转向液压缸独立运动,以满足不同转向模式下的阿克曼转向特性。建立了转向液压系统数学模型、转向系统控制模型和Matlab/Simulink仿真模型,并搭建了实车试验平台。在四轮转向补偿控制对比试验中,开启补偿控制后前轮最大阿克曼转角偏差为1.87°,关闭后则达6.08°。在蟹行模式下,自动控制试验中前轮最大转角偏差为2.09°,后轮为2.71°。在补偿控制情况下,前后轮转角偏差均小于阈值3°。试验结果表明,所设计转向控制系统可实现四轮转向和蟹行行驶,满足不同转向模式下的阿克曼转向特性,提高了大型自走式喷雾机在复杂工况下的转向灵活性。 展开更多
关键词 高地隙喷雾机 转向控制 液压系统 多轮转向
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基于双喷施系统的并联除草机器人研制与仿真分析
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作者 李鑫 聂宇成 +3 位作者 杨婕 金小俊 陈勇 于佳琳 《中国农业科技导报(中英文)》 北大核心 2025年第2期108-115,共8页
为解决草坪与牧草的杂草精准防控问题,研制出一种基于并联执行机构的精准喷药除草机器人,可分别满足草坪与牧草的精准除草需求。基于草坪与牧草常见杂草种类和除草剂杀草谱设计了双喷施药系统,该系统具备2个药箱,可通过三通电磁阀选择... 为解决草坪与牧草的杂草精准防控问题,研制出一种基于并联执行机构的精准喷药除草机器人,可分别满足草坪与牧草的精准除草需求。基于草坪与牧草常见杂草种类和除草剂杀草谱设计了双喷施药系统,该系统具备2个药箱,可通过三通电磁阀选择不同的除草剂;对并联机构进行运动学理论计算和ADAMS仿真分析,在MATLAB中绘制出并联机构的理论工作空间的图像,可得工作空间在X、Y、Z轴上的极值,X_(max)=320.9 mm、X_(min)=−321.3 mm、Y_(max)=319.5 mm、Y_(min)=−320.7 mm、Z_(max)=−175.3 mm、Z_(min)=−662.8 mm,包含给定工作空间。基于以上结果制造样机,并对机器人实际可达的工作空间范围进行测量。研究结果表明,基于2套药液输送系统的并联除草机器人符合设计要求,可用于除草剂精准喷施的草坪与牧草杂草防控。 展开更多
关键词 并联机构 除草机器人 除草剂杀草谱 精准喷施 运动学分析
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高地隙喷雾机电动底盘系统设计与试验
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作者 岳新渊 张海军 +3 位作者 管明炜 肖茂华 嵇国俊 王家博 《南京农业大学学报》 北大核心 2025年第5期1233-1242,共10页
[目的]针对传统燃油驱动的高地隙喷雾机存在油耗高、噪声大、污染环境等问题,提出了一种高地隙喷雾机电动底盘系统的设计方案。该高地隙喷雾机采用电动底盘系统,既符合经济环保性的要求,又能满足作业多样化和负载复杂多变性的要求,较好... [目的]针对传统燃油驱动的高地隙喷雾机存在油耗高、噪声大、污染环境等问题,提出了一种高地隙喷雾机电动底盘系统的设计方案。该高地隙喷雾机采用电动底盘系统,既符合经济环保性的要求,又能满足作业多样化和负载复杂多变性的要求,较好地实现了行驶工况的自动判别、动力扭矩的合理分配、行驶和作业的实时控制。[方法]通过SolidWorks软件建立该电动底盘关键零部件的三维模型,利用Ansys软件对车架、驱动轮支撑架等关键构件进行力学仿真分析;利用试验样机完成直线行驶、轮胎滑移、转弯与爬坡等田间试验。[结果]试验结果表明:喷雾机的最大行驶速度为17.51 km·h^(-1),最大滑移率为5.19%,左右转向半径平均值为2160.5 mm,能爬越16.7°的坡面,表现出良好的作业性能。[结论]该高地隙喷雾机电动底盘及其转向系统能较好地解决机械传动效率低、平顺稳定性差、污染环境等问题,表现出良好的作业性能,减轻驾驶员的劳动强度,具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 高地隙喷雾机 电动底盘 结构设计 转向系统
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高地隙植保机车身姿态主动调控系统设计与试验
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作者 蔡增宾 谢东波 +3 位作者 陈黎卿 刘立超 朱俊文 张留洋 《农业机械学报》 北大核心 2025年第6期691-701,共11页
为解决高地隙植保机因自身重心过高和受田间不平整地面导致车身稳定性变差、易倾覆等问题,本文以高地隙植保机车身姿态为研究对象,设计开发了一款高地隙植保机车身姿态调控系统。首先基于运动学解析理论建立各支撑点到达车身水平位置时... 为解决高地隙植保机因自身重心过高和受田间不平整地面导致车身稳定性变差、易倾覆等问题,本文以高地隙植保机车身姿态为研究对象,设计开发了一款高地隙植保机车身姿态调控系统。首先基于运动学解析理论建立各支撑点到达车身水平位置时液压缸位移与倾角变化的运动学模型;其次设计四点独立调控液压系统,对关键参数进行计算,匹配选型相应的液压元件;然后运用RecurDyn和AMESim软件对车身姿态调整情况进行机械-液压仿真,仿真结果表明,在纵坡和横坡工况下,最大俯仰角偏差为0.19°,最大侧倾角偏差为0.1°,响应时间为4.25 s;翻越高度200 mm田埂时最大俯仰角偏差为0.28°,最大侧倾角偏差为0.17°。最后开展了样机性能试验。试验结果表明,横坡与纵坡工况下最大侧倾角偏差为0.12°,最大俯仰角偏差为0.36°,调节角度绝对值均小于0.5°,越埂过程中俯仰角95%以上的时间保持在±0.5°以内,受地形影响较小。样机试验结果曲线与仿真结果曲线相符合,验证了姿态调控系统的有效性,为研究农业机械底盘姿态调节系统提供了理论参考。 展开更多
关键词 高地隙植保机 姿态调控 液压系统 RecurDyn-AMESim仿真
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